Mélanges et solutions

• Un mélange est hétérogène quand on distingue à l’œil nu au moins deux constituants : eau et sable, eau et huile, jus d’orange avec pulpe, vinaigrette.
• Un mélange est homogène quand on ne distingue qu’un seul constituant : eau salée, eau sucrée, sirop de menthe dilué dans l’eau, thé.
• Piège : coloré ne veut pas dire hétérogène. L’eau + sirop de menthe est verte, mais homogène. Et une eau limpide (transparente) n’est pas forcément de l’eau pure : elle peut contenir du sel dissous.

• Un solide soluble dans l’eau s’y dissout : sel, sucre, colorant alimentaire en poudre. Un solide insoluble ne se dissout pas : sable, craie, marc de café.
• Le mélange homogène obtenu est une solution. Le solide dissous est le soluté, le liquide qui le dissout est le solvant : dans l’eau salée, le sel est le soluté, l’eau le solvant.
• Deux liquides miscibles forment un mélange homogène (eau et vinaigre, eau et alcool). Deux liquides non miscibles forment deux couches (eau et huile) : pour un même volume, le liquide de plus faible masse se place au-dessus.

• Lors d’une dissolution, la masse se conserve : 200 g d’eau + 10 g de sucre donnent 210 g d’eau sucrée. Le sucre ne se voit plus, mais il est toujours là.
• En revanche, le volume final n’est pas forcément la somme des volumes : en dissolvant du sel dans l’eau, on obtient un volume un peu inférieur à la somme. Même chose en mélangeant deux liquides : 50 mL d’eau + 50 mL d’alcool donnent environ 96 mL seulement.
• Le sucre ne fond pas dans le thé : il se dissout. La fusion est un changement d’état (solide → liquide) d’une seule matière ; la dissolution est un mélange de deux matières.

• Un volume d’eau donné ne peut dissoudre qu’une masse maximale de solide (à une température donnée). Au-delà, le solide en trop reste au fond, même en remuant longtemps : la solution est saturée.
• À 20 °C, 100 mL d’eau dissolvent au maximum environ 36 g de sel (et environ 200 g de sucre : chaque solide a sa limite).
• Cette masse est proportionnelle au volume d’eau : volume double → masse dissoute double. 200 mL dissolvent environ 72 g de sel, 50 mL environ 18 g.

Ajoute le sel cuillère par cuillère et surveille la balance : elle augmente toujours de 6 g, que le sel se dissolve ou non. Repère le moment où le sel commence à se déposer, puis double le volume d’eau : la limite double aussi. Termine par une filtration : qu’est-ce qui reste dans le filtre ?

• Tamisage (solides de tailles différentes) : on commence par le tamis aux mailles les plus larges, qui retient les cailloux, puis on termine par les mailles les plus fines. Ainsi, les gros morceaux n’encombrent ni n’abîment le tamis fin.
• Décantation : on laisse reposer ; les solides non dissous se déposent au fond et on récupère le liquide au-dessus sans agiter. Pour deux liquides non miscibles, l’ampoule à décanter : on ouvre le robinet, le liquide du bas s’écoule en premier, on referme à la séparation.
• Filtration : le filtre retient les particules solides non dissoutes ; le liquide qui passe est le filtrat. Un filtre ne retient pas un solide dissous : l’eau salée filtrée reste salée.
• Évaporation : l’eau s’évapore, le solide dissous reste. C’est le principe des marais salants. Si l’on récupère et condense la vapeur, on obtient de l’eau douce : c’est l’une des méthodes de dessalement de l’eau de mer.

• Sur les étiquettes, un losange bordé de rouge signale un danger : corrosif (liquide qui ronge une main et une surface), inflammable (flamme), toxique (tête de mort), nocif ou irritant (point d’exclamation), dangereux pour l’environnement (arbre et poisson morts).
• Ne jamais mélanger l’eau de Javel avec un détartrant ou du vinaigre : le mélange dégage un gaz toxique.
• Garder chaque produit dans son emballage d’origine (jamais dans une bouteille d’eau), hors de portée des enfants ; porter gants et lunettes pour un produit corrosif ; rapporter les restes en déchetterie.